Поляризуемость протона

Одной из загадок в физике элементарных частиц остаётся вопрос об электрической поляризуемости протона α_E, которая определяется сложным взаимодействием кварков и глюонов. Согласно теоретическим расчётам, α_E должна монотонно уменьшаться с ростом квадрата переданного импульса, однако в измерениях был обнаружен локальный максимум вблизи Q²=0,33 ГэВ², и в течение двух десятилетий не удавалось подтвердить или опровергнуть наличие этой аномалии. В новом независимом эксперименте [1], выполненном в Национальной лаборатории им. Т. Джеферсона (США), максимум обнаруживается с ещё большей достоверностью, чем ранее. Повысить точность измерений помогло изучение возбуждённых промежуточных состояний протона, измерение азимутальной асимметрии рассеяния и исследование реакций ep → epπ⁰ одновременно с ep → epγ. Пучок электронов с энергиями 4,56 ГэВ сталкивался с жидким водородом, регистрировались продукты реакции ep → epγ и измерялось сечение виртуального комптоновского рассеяния, содержащего информацию о поляризуемости. Найденное положение локального максимума α_E совпадает с тем, что было получено в предшествующих измерениях, но максимум оказался немного ниже. Характерный радиус электрической поляризуемости протона значительно превышает зарядовый радиус [2]. Таким образом, наличие аномалии в α_E подтверждается, хотя существующие теории пока не дают ей объяснения. Для решения этой проблемы в ближайшие годы планируются новые расчёты методом «КХД на решётке» на больших вычислительных мощностях и новые эксперименты. [1] Li R et al. Nature 611 265 (2022) [2] Хабарова К Ю, Колачевский Н Н УФН 191 1095 (2021); Khabarova K Yu, Kolachevsky N N Phys. Usp. 64 1038 (2021)